基于“扩张-回填”理论城市空间形态演变及扩展预测研究——以广汉市为例

摘要

城市空间形态直接影响着城市结构的优化和布局。四川省正处于城镇化的快速发展期，广汉市近年来经济社会快速发展，城市规模急剧扩张。本文在广汉市城市空间形态历史演变特征进行分析的基础上，通过城市的演变数量强度特征分析、城市的空间形态演变特征分析、城市空间演变的内部驱动力分析实现如下目标:(1)综合广汉市城市扩张数量强度演变、形态演变、扩展方向、城市重心移动距离的演变特征，确定广汉市城市形态扩张期、回填期划定标准，并得出1990-2015年的广汉市城市空间形态各个时期。(2)以广汉市城市空间形态内部驱动力视角，对划定的“扩张-回填”期进行进一步的印证，并在此基础上预测广汉市城市空间扩展的时期、数量和方向。
　　在研究方法上应用扩展强度指数反映城市扩展数量强度演变，应用紧凑度和分形维数反映形态演变、应用等扇形分析和重心转移反映扩展演变，综合演变特征划定广汉市城市形态“扩张-回填”期，并构建城市空间形态内部驱动指标印证“扩张-回填”时期划分，预测广汉市未来发展时期、数量和方向。研究结果表明:
　　(1)广汉市1999-2016年城市空间演变数量强度特征的变化拐点出现在1999年和2009年，变化趋势上1990-1999广汉市城市化速度快，城市建成区扩展迅速，城市空间强度演变呈波动上升趋势;1999-2009年，广汉市城市扩展速度放缓，空间形态扩展强度指数呈现稳中回落趋势，城市空间强度总体水平低;2010-2016年广汉市城市空间形态演变，扩展强度高，城市面积急剧扩张，城市空间强度波动上升趋势明显。
　　(2)1990-1999年广汉市紧凑度高、分形维数低、重心迁移量大，城市形态变化较大，城市扩展方向集中于北部片区，形态离散，广汉市城市形态发展处于扩张期;1999-2009年广汉市紧凑度低、分形维数高、重心迁移量小，城市形态变化小，城市扩展方向集中于南部片区，形态完整，广汉市城市形态发展处于回填期;2010-2016年广汉市紧凑度低、分形维数低、重心迁移量高，城市形态变化大，城市扩展方向集中于北部片区，形态离散，广汉市城市形态发展处于扩张期。
　　(3)广汉市城市演变的主要驱动力是单位非农业人口增加消耗新增城市建设用地、城市化率年增长量、非农业人口年增长量、地区生产总值年增长量、建设用地地均固定资产投资等因子，且城市形态处于扩张期驱动力高于历年线性回归水平，回填期驱动力低于历年线性回归水平。
　　(4)今后广汉市城市空间形态扩张属于扩张期，其扩张面积2626.6153hm2，扩展方向以东北和西南方向为主。
　　最终预测至2020年广汉市城市空间形态将处于扩张期，新增城区面积2626.6153hm2，新增城区面积东北方向最多，西南次之，西北和东南方向最少，并结合预测结果为广汉市未来发展提供相关建议。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．2．1 理论意义

1．2．2 实践意义

1．3 国内外研究现状及评述

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 研究评述

1．4 研究目标

1．5 主要研究内容

1．6 研究方法与技术路线

1．6．1 城市扩展强度演变

1．6．2 城市空间形态演变

1．6．3 城市空间方向演变

1．6．4 熵值法

1．6．5 技术路线

1．7 创新点

2 研究区概况与数据处理

2．1 研究区概况

2．1．1 广汉市行政区划

2．1．2 广汉市自然概况

2．1．3 广汉市社会经济概况

2．2 数据来源与数据处理

2．2．1 数据来源

2．2．2 遥感影像预处理

2．2．3 Landsat影像多波段处理

2．2．4 归一化建筑指数NDBI提取

3 广汉市城市空间形态演变研究

3．1 城市空间强度演变研究

3．2 城市空间结构演变研究

3．2．1 紧凑度演变研究

3．2．2 分形维数演变研究

3．3 城市空间方向演变研究

3．3．1 等扇形分析演变研究

3．3．2 重心转移演变研究

3．4 城市空间形态演变内部驱动研究

3．4．1 内部驱动指标体系构建

3．4．2 内部驱动指标研究

3．4．3 驱动因子对城市空间形态演变的影响

3．5 小结

4 广汉市城市空间形态扩展预测

4．1 广汉市城市化率预测

4．2 广汉市城市空间形态扩张模式与规模预测

4．3 广汉市城市扩张面积与发展方向预测

5．1 结论

5．2 建议

5．3 不足

参考文献

附录

致谢